1.4.1. Lịch sử phỏt triển và nguyờn lý hoạt động của siờu õm trong lũng mạch mạch
1.4.1.1. Lịch sử phát triển:
Hệ thống siêu âm trong lòng mạch lần đầu tiên được thiết kế bởi Bom và cộng sự tại Rotterdam vào năm 1971 [4],[27]. Nó được ghi nhận như là một kỹ thuật bổ sung cho việc thăm dò các buồng tim và van tim. Hình ảnh siêu âm đầu tiên trong lòng mạch máu người được tác giả Yock và cộng sự ghi lại năm 1988, và một năm sau siêu âm trong lòng động mạch vành đã được tiến hành bởi nhóm tác giả này và tác giả Hodgson. Sau đó, kỹ thuật đã có những bước tiến quan trọng, có sự nâng cao chất lượng hình ảnh và thu nhỏ dần đầu dò siêu âm.
1.4.1.2. Nguyên lý hoạt động của siêu âm trong lòng mạch:
IVUS hoạt động dựa trên nguyên tắc: biến tín hiệu thu được ở đầu dò bằng sóng âm chuyển thành tín hiệu điện về bộ xử lý trung tâm. Tại bộ xử lý trung tâm tín hiệu điện được xử lý để chuyển thành hình ảnh. Hệ thống đầu dò của IVUS có hai loại: đầu dò cơ và đầu dò số. Tương đương với hai loại đầu dò này IVUS có hai hệ thống: đầu dò cơ liên quan đến hệ thống IVUS cơ học và đầu dò số liên quan đến hệ thống IVUS cố định [27]. Đầu dò IVUS có tần số 12 – 50 MHz.
* Hệ thống cơ học:
Đầu dò có khả năng xoay quanh thân với tốc độ 1800 vòng/phút (30 vòng/giây) để tạo ra chùm tia siêu âm gần như vuông góc với ống thông. Cứ khoảng xấp xỉ 10 đầu dò lại phát ra và nhận về các tín hiệu siêu âm. Mỗi hình ảnh sẽ có 256 lần phát nhận tia. Trong khi sử dụng đầu dò cơ cần bơm nước muối vì các bóng khí dù rất nhỏ cũng gây ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh. Trong hầu hết các hệ thống cơ học, đầu dò siêu âm quay trong một ống thông
(sheat) bảo vệ khi đầu dò di chuyển. Điều này tạo thuận lợi cho quá trình kéo ngược lại trong khi tiến hành làm IVUS.
* Hệ thống số hoá:
Đầu dò số sử dụng một dãy các tinh thể chứ không dùng một đầu dò quay như đầu dò cơ. Dãy đầu dò này được thiết kế để cho các thành phần này phát thì các thành phần khác thu tín hiệu đồng thời. Hình ảnh thu được là sự tổng hợp của các tín hiệu từ các đầu dò. Hình ảnh có thể được điều chỉnh để tập trung tối ưu vào một dải rộng. Đầu dò số hiện nay cung cấp các hình ảnh màu của dòng chảy.
Hỡnh 1.4. Đầu dũ IVUS cơ học (trờn) và đầu dũ IVUS số (dưới) [28]